(57)【要約】【課題】焦点深度の値ごとに光センサを製造・管理する必要がなく、設計・製造を容易にすることができる光センサの提供を目的とする。【解決手段】ケース２内に発光素子３と受光素子４を配設し、発光素子からの光を上記ケースに備えられたレンズ部５を通しケース外部の反射体１０で反射させ、再び上記レンズ部を通して受光素子で受光する受発光一体型の光センサ１において、レンズ部には発光素子から反射体に照射される光及び反射体からの反射戻り光を絞り込むための遮光部７と透光部８からなる光量調節部材６を配設する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に発光素子と受光素子を配設し発光素子からの光を上記ケースに備えられたレンズ部を通しケース外部の反射体で反射させ再び上記レンズ部を通して受光素子で受光する受発光一体型の光センサにおいて、レンズ部には発光素子から反射体に照射される光及び反射体からの反射戻り光の光量及び方向を調節するための透光部を有する光量調節部材を配設することにより上記光センサと上記反射体の距離に応じた焦点深度を得ることを特徴とする光センサ。
【請求項２】
光量調節部材は、反射体からの反射戻り光が最大になる反射体までの距離である焦点深度を変化させるべく、透光部の口径の異なるものを複数用意し、選択的に配置自在としたことを特徴とする請求項１記載の光センサ。
【請求項３】
発光素子とレンズ部との間には発光素子から反射体に照射される光の光量及び方向を調節するための透光部からなる光量調節部材を配設することを特徴とする請求項１記載の光センサ。
【請求項４】
受光素子とレンズ部との間には反射体からの反射戻り光の光量及び方向を調節するための透光部からなる光量調節部材を配設することを特徴とする請求項１記載の光センサ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、受発光一体型の光センサであって、紙などの反射体がこの光センサの近くに位置してセンサの発光素子からの光を反射し、これをセンサの受光素子が受光することで反射体を検知することができる光センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の受発光一体型の光センサ２１としては、図５に示すごとく、ケース２２内に発光素子２３と受光素子２４を配置し、発光素子２３からの光をケース２２前方に配設されたレンズ部２５を通しケース２２外部の紙などの反射体２６で反射させ、再びレンズ部２５を通して受光素子２４で受光するという構造のものが存在している。
そして、この構成と似た光センサとしては下記のものが存在する。
【特許文献１】特開２００３−１３９７９１号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光センサと検知すべき紙などの反射体との距離は、光センサを組み込む製品ごとに設定されていて、必ずしも一定ではなく、そのため上述した従来の光センサにあっては、その光センサと反射体との設定距離に応じて、反射体が光を最大に反射する光センサのレンズ部と反射体との間の距離、すなわち焦点深度を設計しなければならなかった。つまり、この焦点深度は、レンズの曲率、受光素子及び発光素子の光学的配置などにより決定されることから、焦点深度の値に応じてケースやレンズを設計し、焦点深度の値ごとに光センサを製造・管理する必要があり、これには多大な時間とコストがかかっていた。
【０００４】
そこで本考案にあっては、上述した課題を解決すべく、焦点深度の値ごとに光センサを製造・管理する必要がなく、設計・製造を容易にすることができる光センサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本考案の光センサは、ケース内に発光素子と受光素子を配設し発光素子からの光を上記ケースに備えられたレンズ部を通しケース外部の反射体で反射させ再び上記レンズ部を通して受光素子で受光する受発光一体型の光センサにおいて、レンズ部には発光素子から反射体に照射される光及び反射体からの反射戻り光の光量及び方向を調節するための透光部を有する光量調節部材を配設することにより上記光センサと上記反射体の距離に応じた焦点深度を得ることを特徴とする。
【０００６】
また、光量調節部材は、反射体からの反射戻り光が最大になる反射体までの距離である焦点深度を変化させるべく、透光部の口径の異なるものを複数用意し、選択的に配置自在としたことを特徴とする。
【０００７】
また、発光素子とレンズ部との間には発光素子から反射体に照射される光の光量及び方向を調節するための透光部からなる光量調節部材を配設することを特徴とする。
【０００８】
また、受光素子とレンズ部との間には反射体からの反射戻り光の光量及び方向を調節するための透光部からなる光量調節部材を配設することを特徴とする。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の光センサによれば、ケース内に発光素子と受光素子を配設し発光素子からの光を上記ケースに備えられたレンズ部を通しケース外部の反射体で反射させ再び上記レンズ部を通して受光素子で受光する受発光一体型の光センサにおいて、レンズ部には発光素子から反射体に照射される光及び反射体からの反射戻り光の光量及び方向を調節するための透光部を有する光量調節部材を配設することで、光量調節部材が発光素子から反射体に照射される光及び反射体からの反射戻り光の光量及び方向を調節して、光センサと反射体の距離に応じた焦点深度を得ることができる。
【００１０】
また、光量調節部材は、反射体からの反射戻り光が最大になる反射体までの距離である焦点深度を変化させるべく、透光部の口径の異なるものを複数用意し、選択的に配置自在としたことで、光センサと反射体の距離に対応する焦点深度となる透光部の口径の光量調節部材をレンズ部にセットすることにより、反射体からの反射戻り光を最大にすることができ、これにより焦点深度の値ごとに光センサのケースやレンズを設計する必要がなくなり、光センサの設計・製造を容易にすることができる
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図３は、本実施例の光センサ１を示し、ケース２内の下部に発光素子３と受光素子４を配置するとともに、ケース２上方に光を収束する凸状の透明なレンズ部５を配設している。６は、レンズ部５の上面に着脱自在に載置される薄い板体からなる光量調節部材であって、周囲に形成された光を遮る遮光部７と、中央部に矩形に形成された光を透過する口径Ｅ（発光素子３と受光素子４が配列する方向の幅径）の透光部８（孔若しくは透明体）とから構成される。９は、ケース２の上面に着脱自在に係合する透明なカバーであり、レンズ部５を保護する機能とともに、光量調節部材６をレンズ部５上面に保持する機能も備えている。１０は、光センサ１が検知する紙などの反射体であり、光センサ１の上面から１ｍｍ〜３ｍｍ程度離れて位置する仕様で、光センサ１が用いられる。そして、反射体１０が光を最大に反射する距離、すなわち焦点深度を、この光センサ１と反射体１０との間の距離である約１ｍｍ〜３ｍｍに一致するように設定することが、光センサ１の性能を最大限引き出すために望まれる使用方法である。
【００１２】
レンズ部５は、発光素子３用と受光素子４用の２つの凸レンズを組み合わせた形状からなり、ケース２と一体構造としたり、別体としてケース２に組み込む構造としたりすることができる。
【００１３】
ケース２内下部における発光素子３と受光素子４が配置された個所の上面には、発光素子３から反射体１０に向かって照射される光を絞り込むための遮光部１１と透光部１２からなる光量調節部材１３、及び反射体１０からの反射戻り光を絞り込むための遮光部１４と透光部１５からなる光量調節部材１６が配設されている。尚、遮光部１１と遮光部１４とを一体化して、光量調節部材１３と光量調節部材１６を１枚の板体から構成してもよい。
【００１４】
図４は、光量調節部材６における透光部８の口径Ｅと焦点深度との関係を示すもので、これに示される通り、透光部８の口径Ｅを小さくするほど焦点深度が深くなることがわかる。これは、発光素子３からの光の内、角度の大きい光は遮光部７で遮られる一方、平行光に近い角度の小さい光は透光部８を通ることができ、これによりレンズ部５を通る光の平行性が増して焦点深度が深く（焦点が遠く）なるためである。
【００１５】
このようにして、焦点深度を２．６ｍｍに設定する場合には、図４に示すごとく、透光部８の口径Ｅが１．７ｍｍの光量調節部材６を用い、焦点深度を２．４ｍｍに設定する場合には、透光部８の口径Ｅが１．８５ｍｍの光量調節部材６を用い、焦点深度を２ｍｍに設定する場合には、透光部８の口径Ｅが２ｍｍの光量調節部材６を用い、焦点深度を１．８ｍｍに設定する場合には、透光部８の口径Ｅが２．１５ｍｍの光量調節部材６を用い、そして焦点深度を１．３ｍｍに設定する場合には、光量調節部材６を用いないこととするものである。これにより従来であれば、焦点深度の値ごとに光センサを製造・管理する必要があったが、本実施例の光センサによれば所望する焦点深度に応じた透光部の口径の光量調節部材を光センサに組み込むだけでよく、光センサの設計・製造が容易になるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の光センサを示す説明図である。
【図２】本考案の光センサを示す縦断面図である。
【図３】本考案の光センサにおける光路を示す説明図である。
【図４】本考案の光センサにおける透光部の口径と焦点深度の関係を示すグラフ図である。
【図５】従来の光センサを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  光センサ
２  ケース
３  発光素子
４  受光素子
５  レンズ部
６  光量調節部材
７  遮光部
８  透光部
９  カバー
１０  反射体
１１  遮光部
１２  透光部
１３  光量調節部材
１４  遮光部
１５  透光部
１６  光量調節部材
Ｅ  透光部の口径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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